碳纤维制品资讯：PAN碳纤维的力学性能

　　众多研究发明，强度跟模量似乎是碳纤维中彼此抵触的一对物理量。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维复合材料以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。在大幅度地进步碳纤维的模量时，其强度会明显减低；而当坚持碳纤维的高强度时，又很难大幅度地进步碳纤维的模量，这是由碳纤维的实际结构决定的。因为碳纤维是一种脆性资料，缺乏塑性变形，拉伸时应力易集中在裂纹尖端而不易跟缓开释，为了消除集中的应力，裂纹就会敏捷扩大跟传播，并形成新的名义。 123,123

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 　　碳纤维的断裂机理有两种:脆性断裂跟剪切断裂，脆性断裂个别产生在微晶尺寸较小的高强碳纤维中;而剪切断裂重要产生在微晶尺寸较大、紧缩强度较低的高模碳纤维中。碳纤维制品厂家主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。 　　碳纤维的拉伸强度跟弹性模量与碳化温度的存在一定的关联，拉伸强度随着热处理温度的升高显现先增高后降落的趋势，在1600℃左后强度呈现最大值，而在2000-3000℃拉伸强度显现平稳趋势。而弹性模量则随着处理温度的升高而逐步增高，这重要是因为碳纤维在高温前提下，结晶度、取向度跟石墨化水平均增大。　　从上图可知，PAN基高模碳纤维的机能与PAN基高强碳纤维的机能存在一定的差距。从M40到M50碳纤维的拉伸强度略有降落，但弹性模量大大进步；而从M35J到M65J碳纤维的强度诚然也略有降落，但比较于M系列已经大大进步了，弹性模量从343GPa增加到640GPa，增加了将近一倍，纤维的直径也在趋于细旦化，从6.5μm降落到了4.7μm。T300到T1000G强度进步了近一倍，而模量进步的幅度很小，强度最高的T1000G的模量值也仅达到了294GPa。

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